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1、机电及自动化学院机械制造工艺学机械制造工艺学课程设计说明课程设计说明书书设计题目：手柄座工艺规程设计 姓 名：罗勇 学 号：1211113033 班 级：机电（1）班 届 别：2012 指导教师：谢明红 2015 年 7 月前言前言机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（手柄座）的工艺过程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工工艺方案，完成零件机械加工工艺过程设计
2、的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术及编写技术文件等技能的一次实践机会，形成规范解决问题的理念，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。设计是一项复杂细致的工作，在设计过程中常遇到一些困难和问题，但通过指导老师的指点加上自己努力都一一解决，积累了一些经验和教训，也发挥了自己的主观能动性，由于能力有限，经验不足和错误之处请老师多加指导。目录目录第 1 章、 任务介绍4 第 2 章、 零件的分析4 2.1 零件的功用及结构分析.4 2.2 零件的工艺分析5 2.3 确定零件的生产类型.6 第 3 章、 毛坯选择6 3.1 选择毛坯.6 3.2 确定毛坯尺寸及公差.6 第 4 章、 工
3、艺规程设计7 4.1 定位基准的选择.7 4.1.1. 粗基准的选择.7 4.1.2. 精基准的选择.7 4.2 制定工艺路线.8 4.2.1.工艺路线方案一：.8 4.2.2.工艺路线方案二：.8 4.2.3.工艺方案的分析：.9 4.3 加工余量、工序尺寸和公差的确定.9 4.4 加工设备及工艺装备的选用.13 4.5 切削用量及工时定额的确定.14 第 5 章、 小结29 第 6 章、 参考文献29第第 1 章、章、任务介绍任务介绍本次机械制造工艺学课程设计，我的题目是“手柄座工艺规程设计”。材料为 HT200，生产批量为中批量生产，其他要求要求及零件参数见手柄座零件图，要求设计该手柄座
4、的机械加工工艺规程，具体要求内容为：（1）、根据生产类型，对零件进行工艺分析；（2）、选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；（3）、制订零件的机械加工工艺过程，选择工序加工设备及工艺装备，确定 各工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；（4）、填写工艺文件；（5）、撰写设计说明书。第第 2 章、章、零件的分析零件的分析2.1 零件的功用及结构分析题目所给的零件是手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形
5、摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。2.2 零件的工艺分析该手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1以为中心的加工表面021. 0 030这一组的加工表面有的孔，以及上下端面，下端面为的圆柱端021. 0 03056面；孔壁上有距下端面 12mm、与孔中心轴所在前视面垂直的螺纹孔，021. 0 030尺寸为 M10，粗糙度为 6.3，另外
6、还有一个尺寸为的键槽，孔与键槽的018. 08总宽度为。2 . 003 .332以为中心的加工表面018. 0016该组的加工表面有的螺纹孔(有位置要求)，加工时测量深度为018. 001635mm，钻孔深度为 38mm。上孔壁有一个的螺纹孔，粗糙度为 6.3，该孔有6M 位置要求。3以为中心的加工表面15. 0012本组的加工表面有的孔(两个)，及其两个内端面(对称)，两端面均15. 0012有位置要求，端面之间的距离为mm。，孔除了有位置要求以外还有平行度15. 0016的形状公差要求(与孔壁之间的平行度公差为 0.1)021. 0 0304以为中心的加工表面6这组的加工表面有的孔，该孔通
7、至上的槽，并有位置要求。6021. 0 030由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面 为基准加工另外一组。2.3 确定零件的生产类型按照设计要求假设：Q=12000 件/年，n=1 件/台，结合实际生产，可取备 品率 和废品率 分别为 5%和 2%，则根据 N=Qn（1+） 有 N=120001（1+5%+2%）=12840 初步估算零件的质量为 3Kg，可确定为该生产类型为大批量生产。第第 3 章、章、毛坯选择毛坯选择3.1 选择毛坯由设计要求可知，该零件材料为 HT200，其具有较高的强度、耐磨性、耐 热性以及减振性，零件外形结构较复杂，因此确定毛坯为铸件，毛坯的
8、铸造方 法选用砂型机器造型，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。3.2 确定毛坯尺寸及公差（1）根据产品外形尺寸，长 86mm，宽 50mm，高 111mm，确定最大轮廓尺寸为 111mm。 （2）由成批和大量生产的铸造方法、公差和机械加工余量（GB/T 6414- 1999）查得，大批量砂型机器造型生产，灰铸铁件，其公差等级 CT 的范围为 810 级，可选取为 10 级，加工余量为 G 级。 （3）分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：A、外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（通孔）。021. 0 030查不同铸造公差等级的铸件常用机械加工余量等级和数值（GB
9、/T 6414-1999），得双侧加工余量为 2.5mm，故尺寸为mm。查255 . 2230铸件的尺寸公差数值（GB/T 6414-1999)，得尺寸公差为 2.6mm，该尺寸及公差为。mm)3 . 125(B、前后端面（50mm 面）查不同铸造公差等级的铸件常用机械加工余量等级和数值（GB/T 6414-1999），得单侧加工余量为 3.5mm，故尺寸为 50+3.5+3.5=57mm。查 铸件的尺寸公差数值（GB/T 6414-1999)，得尺寸公差为 2.8mm，该尺寸及 公差为（571.4）mm。 C、至中心轴 58mm 的左端面距离（58mm）查不同铸造公差等级的铸件常用机械加工余
10、量等级和数值（GB/T 6414-1999），得单侧加工余量为 3.5mm，故尺寸为 58+3.5=61.5mm。查铸 件的尺寸公差数值（GB/T 6414-1999)，得尺寸公差为 2.8mm，该尺寸及公差 为（61.51.4）mm。D、其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算 最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 由上可画出毛坯图。第第 4 章、章、工艺规程设计工艺规程设计4.1 定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使 加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更 有甚者
11、，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。4.1.1.粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的 工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块 V021. 0 030形块分别支承和作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限021. 0 03014R制最后 1 个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。4.1.2.精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺 寸换算，这在以后还要专门计算。4.2 制定工艺路线生产为大批量生产，故采用万
12、能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提 高生产率。同时还可降低生产成本。根据各表面加工要求，和各种加工方法能 达到的经济精度，查 P41 表 2.24、P42 表 2.25 以及 P47 表 2.37 等标准数据， 确定各表面及其孔的加工方法，组成工艺路线方案如下：4.2.1.工艺路线方案一：工序一：铸造； 工序二：铸件时效处理；工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面；56工序四：粗铣57 mm 槽； 15. 0016工序五：粗扩、精扩、铰通孔；021. 0 030工序六：插键槽 8mm；工序七：钻、粗铰、精铰孔； 018. 0012工序八：钻、铰孔 6mm；工序九：钻、扩、粗铰、精铰；018.
13、 0016工序十：钻、扩、铰 M10 螺纹底孔，攻 M10 螺纹； 工序十一：钻、扩、铰 M6 螺纹底孔，攻 M6 螺纹； 工序十二：去毛刺 工序十三：终检。4.2.2.工艺路线方案二：工序一：铸造；工序二：铸件时效处理；工序三：粗扩、精扩、铰通孔；021. 0 030工序四：粗铣上、下表面； 工序五：精铣下表面；工序六：插键槽 8mm；工序七：粗铣57 mm 槽； 15. 0016工序八：钻、铰孔 6 mm；工序九：钻、粗铰、精铰孔；018. 0012工序十：钻、扩、粗铰、精铰；018. 0016工序十一：钻、扩、铰 M10 螺纹底孔，攻 M10 螺纹； 工序十二：钻、扩、铰 M6 螺纹底孔
14、，攻 M6 螺纹； 工序十三：去毛刺工序十四：终检。4.2.3.工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，然后加工的孔，再以的孔的孔为基准加工的孔。方021. 0 030021. 0 030018. 0012案二则是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此时方案二采021. 0 030018. 0012用车床加工工序一，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工上下表面，再以上下表面为基准加工及插键槽，最后完成对的孔的021. 0 030018. 0012定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。具体的工艺过程如下： 工序一
15、：铸造； 工序二：铸件时效处理； 工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面，上、下表面互为基准进行加工；工序四：粗铣57 mm 槽，利用上、下表面定位，选用 X63 卧式铣床及专 15. 0016用 夹具定位；工序五：粗扩、精扩、铰通孔，以下表面为基准，用相应的卡具夹紧工021. 0 030件选用 C620 立式车床； 工序六：插键槽 8mm，利用工件上、下表面定位，选用 B5020 插床；工序七：钻、粗铰、精铰孔，利用上下表面及键槽 8mm 定位，选用018. 0012Z525 立式钻床； 工序八：钻孔 6mm，以上、下表面定位及左端面定位，选用 Z525 立式钻床；工序九：钻、扩、粗铰、精铰，选
16、用 Z525 立式钻床；018. 0016工序十：钻、扩、铰 M10 螺纹底孔，攻 M10 螺纹，以上、下表面定位及定位，选用 Z525 立式钻床及专用夹具；021. 0 030工序十一：钻、扩、铰 M6 螺纹底孔，攻 M6 螺纹，以上、下表面定位及定位，选用 Z525 立式钻床及专用夹具；021. 0 030工序十二：去毛刺 工序十三：终检。4.3 加工余量、工序尺寸和公差的确定工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面A.由上确定的毛坯尺寸为（571.4）mm，故总加工余量为 7mm。 查 P68 表 2.63 和 P69 表 2.64 得粗加工余量为 3mm，精加工余量为 1mm。 B.按照该表面加工的顺序，从后向前推算确定毛坯的总余量。则各工序余 量为： 精铣下表面
